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一、概述

ADXL323是Analog Devices公司(ADI)推出的一款低成本、低功耗、完整的三軸加速度測量系統(tǒng)，采用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)制造。這款加速度計能夠測量靜態(tài)重力加速度和動態(tài)運動加速度，測量范圍可達(dá)±2g，適用于各種傾斜檢測、運動檢測和振動測量應(yīng)用。

二、主要特性

三軸測量能力：可同時測量X、Y、Z三個方向的加速度
測量范圍：±2g(可根據(jù)需要調(diào)整)
低功耗：典型工作電流350μA(待機(jī)模式僅0.1μA)
模擬輸出：每軸提供獨立的模擬電壓輸出
帶寬可調(diào)：用戶可通過電容調(diào)節(jié)帶寬(0.5Hz至2.5kHz)
高分辨率：1mg/LSB(在±2g范圍內(nèi))
抗沖擊能力：可承受10000g的沖擊
小尺寸封裝：4mm×4mm×1.45mm LFCSP封裝

三、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理

ADXL323基于多晶硅表面微加工傳感器和信號調(diào)理電路實現(xiàn)加速度測量。其核心是一個可變電容式加速度傳感器，當(dāng)受到加速度作用時，內(nèi)部質(zhì)量塊會發(fā)生位移，導(dǎo)致電容值變化，這一變化被轉(zhuǎn)換為與加速度成正比的電壓輸出。
芯片內(nèi)部包含：
X、Y、Z三軸MEMS傳感器
信號調(diào)理電路
溫度補(bǔ)償電路
輸出緩沖放大器
電源管理電路

四、引腳配置與功能描述

ADXL323采用16引腳LFCSP封裝，主要引腳功能如下：
VDD：電源輸入(2.4V至3.6V)
GND：地
XOUT：X軸模擬輸出
YOUT：Y軸模擬輸出
ZOUT：Z軸模擬輸出
ST：自檢輸入
COM：公共端(通常接地)
CX,CY,CZ：帶寬設(shè)置電容連接端

五、典型應(yīng)用電路

ADXL323的典型應(yīng)用電路包括：
電源濾波：建議在VDD引腳附近添加0.1μF去耦電容
輸出濾波：每軸輸出建議添加低通濾波器(如1kΩ電阻和0.1μF電容)
帶寬設(shè)置：通過在CX、CY、CZ引腳對地連接電容來設(shè)置各軸帶寬
帶寬計算公式：
f-3dB=1/(2π(32kΩ)×C)
其中C為外接電容值，32kΩ為內(nèi)部固定電阻值。

六、性能參數(shù)

靈敏度：典型值420mV/g(在3V供電時)
零g偏置：典型值1.5V(在3V供電時)
非線性度：±0.3%滿量程
交叉軸靈敏度：±2%
溫度系數(shù)：
靈敏度：±0.3%/°C
零g偏置：±1mg/°C
輸出噪聲：110μg/√Hz(帶寬10Hz時)

七、應(yīng)用領(lǐng)域

消費電子產(chǎn)品：
手機(jī)/平板電腦的屏幕旋轉(zhuǎn)
游戲控制器運動感應(yīng)
計步器和運動監(jiān)測設(shè)備

工業(yè)應(yīng)用：

機(jī)器健康監(jiān)測
振動分析
傾斜測量

汽車電子：

安全系統(tǒng)(如翻滾檢測)
導(dǎo)航系統(tǒng)

醫(yī)療設(shè)備：

活動監(jiān)測
康復(fù)設(shè)備

八、使用注意事項

電源穩(wěn)定性：建議使用低噪聲LDO穩(wěn)壓器供電
PCB布局：
盡量縮短模擬輸出走線
避免數(shù)字信號線靠近模擬輸出
良好接地設(shè)計
機(jī)械安裝：
確保傳感器與測量方向正確對齊
使用剛性安裝以減少機(jī)械濾波效應(yīng)
校準(zhǔn)：
建議進(jìn)行零g偏置和靈敏度校準(zhǔn)
可在已知重力方向下進(jìn)行單點校準(zhǔn)

九、與同類產(chǎn)品比較

與ADXL335比較：
ADXL323提供Z軸輸出
ADXL323采用更小的LFCSP封裝
ADXL323具有更低的功耗

與MMA7260比較：
ADXL323提供模擬輸出而非數(shù)字輸出
ADXL323具有更好的溫度穩(wěn)定性
ADXL323不需要外部參考電壓

十、開發(fā)資源

評估板：ADI提供EVAL-ADXL323Z評估板
設(shè)計工具：可在ADI官網(wǎng)找到參考設(shè)計和計算工具

應(yīng)用筆記：

AN-1025:使用MEMS加速度計進(jìn)行傾斜檢測
AN-1077:使用加速度計進(jìn)行沖擊和振動測量

十一、未來發(fā)展趨勢

隨著物聯(lián)網(wǎng)和穿戴設(shè)備的發(fā)展，ADXL323這類低功耗、小尺寸的加速度計將繼續(xù)在以下方向演進(jìn)：
更低功耗以滿足電池供電設(shè)備需求
更高集成度(集成ADC和數(shù)字接口)
更小封裝尺寸
智能功能(如內(nèi)置運動檢測算法)
ADXL323憑借其優(yōu)異的性能和合理的價格，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中仍保持著廣泛的使用，是三軸加速度測量應(yīng)用的可靠選擇。